1. Khái niệm chung
Khi chuyển động trong từ trường của một cực từ, mỗi phần tử của dây quấn phần ứng thuộc vào một nhánh song song và dòng điện iư trong nó có chiều nhất định. Lúc các cạnh của phần tử đi vào vùng trung tính thì phần tử bị chổi than nối ngắn mạch, dòng điện trong phần tử thay đổi để sau đó khi phần tử bước sang ranh giới của cực kế tiếp và chuyển sang nhánh song song khác, dòng điện trong nó có chiều ngược lại –iư. Quá trình đổi chiều của dòng điện khi phần tử di động trong vùng trung tính và bị chổi than nối ngắn mạch được gọi là sự đổi chiều.
Để có khái niệm cụ thể, hình dưới trình bày quá trình đổi chiều dòng điện trong phần tử b của dây quấn xếp đơn. Ta thấy khi chổi than phủ hoàn toàn lên phiến góp 1, dòng điện trong phần tử b giả sử có chiều +iư. Khi chổi than hoàn toàn tách khỏi phiến góp 1 thì dòng điện trong phần tử b có chiều ngược lại (-iư). Ở các vị trí trung gian, chổi than tiếp xúc với cả hai phiến đổi chiều 1 và 2 khiến cho phần tử bị nối tắt và dòng điện trong nó biến đổi theo những qui luật nhất định, phụ
thuộc vào quá trình quá độ điện từ xảy ra trong và xung quanh phần tử đổi chiều.
Quá trình đổi chiều của dòng điện trong mỗi phần tử tồn tại trong một thời gian rất ngắn. Khoảng thời gian để hoàn thành việc đổi chiều gọi là chu kỳ đổi chiều, kí hiệu là Tđc. Đó là thời gian cần thiết để vành góp quay đi một góc tương ứng với chiều rộng của chổi điện, nghĩa là: G c dc v b T =
; Trong đó: vG là tốc độ dài của vành góp; bc: chiều rộng của chổi than;
Quá trình đổi chiều
Khi máy điện làm việc, các phần tử liên tiếp đổi chiều và trong thực tế Tđc=0,001s nên quá trình đổi chiều diễn ra tuần hoàn với tần số 1000-3000Hz. Chất lượng đổi chiều phụ thuộc vào nhiều yếu tố cơ và điện từ. Sự đổi chiều kém chất lượng được biểu hiện bên
ngoài bởi sự hình thành của tia lửa điện trên bề mặt vành góp và dưới chổi than.